1、工程概況

某集團公司生活區有19棟職工住宅樓(其中11棟住宅單元樓，8棟集體宿舍樓)，3棟辦公樓，1座小型游泳館，2座職工餐廳，1座公共浴室。常駐入口約2200人。

在緊鄰游泳館旁邊，有1座占地156?O的地埋式污水處理站，2015年建成。污水處理站原設計處理水量為360m3/d，采用O/A/O-沉淀-石英砂過(guò)濾-二氧化氯消毒工藝，整體結構為鋼筋混凝土地埋式，上面覆土厚0.8m，可以種花草，設計最大有效水深為4.5m。但該污水處理站自建成以來(lái)，一直沒(méi)有正常投運，調試都沒(méi)有完成;并且當時(shí)設計的排放標準是GB18918-2002《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》一級B標準，已不能滿(mǎn)足目前的環(huán)保要求，亟需提標改造至一級A標準。通過(guò)現場(chǎng)實(shí)地踏勘，提出了針對性的改造措施。本文介紹了該工程的改造情況及效果，以期為同類(lèi)工程提供參考。

2、設計水量水質(zhì)

該公司實(shí)測生活污水排水量在350~390m3/d之間，其中游泳池排污屬于間歇排水。因此，設計水量定為360m3/d。根據實(shí)測水質(zhì)確定設計進(jìn)水主要指標，經(jīng)處理后，出水水質(zhì)達到GB18918-2002一級A標準，設計進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

3、原工藝存在問(wèn)題及改造措施

3.1 原工藝存在問(wèn)題

(1)進(jìn)水管高度有誤。污水排水管入口比格柵井進(jìn)口低，污水排水管在進(jìn)格柵井前標高為-2.30m，格柵井進(jìn)口管標高為-1.60m，排水管有一段帶壓運行，大部分污水在進(jìn)格柵井前越過(guò)截留溢流堰接入污水處理站清水池外排管中，直接外排。

(2)調節池容積偏小，調節量不夠，有一部分污水通過(guò)格柵井溢流口外排?，F場(chǎng)調研發(fā)現，游泳館和公共浴室均是短時(shí)間集中排水，原設計調節池有效容積為60m3，HRT為3.6h，明顯偏小。

(3)缺氧池和兩級接觸氧化池懸掛立體填料，檢修困難;接觸氧化池池底安裝了微孔曝氣頭，進(jìn)一步增加了檢修難度。

(4)有效水深太淺，影響充氧效率。本污水處理站設計有效水深為4.5m，由于各池進(jìn)水口設計失誤，受清水池出口標高影響，重力流條件下，調節池實(shí)際有效水深只有2.9m。根據文獻，氧氣轉移率和水深比的關(guān)系為，經(jīng)過(guò)計算，氧氣轉移率下降為原來(lái)的77%。

(5)沉淀池設計不滿(mǎn)足規范要求。沉淀池的HRT為3.5h，表面水力負荷為0.71m3/(m2?h)，小于《規范》規定的1.5~2.5m3/(m2?h)，且沉淀池是按照豎流沉淀池設計的，而有效水深卻只有2.5m，高徑比不滿(mǎn)足設計規范要求。

3.2 改造方案

針對原工藝存在問(wèn)題，結合現有構筑物實(shí)際情況，提出了以下改造措施:

(1)增加1座截流井。針對排水管道入口比調節池進(jìn)口低，污水處理站進(jìn)水管長(cháng)期溢流的問(wèn)題，在原清水池排水管上設計1座截留井，截流井底標高為-4.20m，DN400mm鑄鐵管，重力流到格柵井，格柵井和集水井合建，在集水井(標高-7.80m)安裝潛污泵，一次提升到調節池，既解決了進(jìn)水管低于調節池入口標高的問(wèn)題，又通過(guò)提升增大了調節池的有效水深。

(2)擴大調節池體積，并增加二次提升。將原調節池、一級接觸氧化池、缺氧池池底聯(lián)通，合成新的調節池，增大調節池體積，增加調節時(shí)間，在新調節池設計二次提升潛污泵。新調節池可以發(fā)揮水解酸化的作用，同時(shí)設計了預曝氣裝置(間歇曝氣)。根據經(jīng)驗，小型生活污水處理站調節池的HRT≥12h，有利于穩定運行。

(3)新建新型接觸氧化池和高效沉淀池。原污水處理站是混凝土整體現澆施工，頂蓋是現澆鋼筋混凝土，缺氧池和兩級接觸氧化池懸掛立體填料，入孔較小，檢修不方便;且原污水處理站緊鄰游泳館，衛生條件差，甲方要求移位建設。改造方案是:在距離原址約35m的地面上新建接觸氧化池和高效沉淀池，結構設計為2座設施一體化布置。改造后的處理工藝流程如圖1所示。

4、主要處理構筑物及設計參數

工程改造后，各主要處理構筑物及其設計參數見(jiàn)表2。

5、工藝設計特點(diǎn)

(1)優(yōu)化進(jìn)水條件。新設計截流井，徹底解決進(jìn)水管雍水溢流的問(wèn)題;設計二次提升，雖然增加了污水提升能耗，但是增加了地埋式調節池的有效容積，同時(shí)在新調節池設計了預曝氣，把原有的設施全部利用起來(lái)，運行方便且靈活。

(2)調整處理設施功能，優(yōu)化整體工藝。將原調節池、一級接觸氧化池、缺氧池池底聯(lián)通，合成調節池。增大調節池體積，增加調節時(shí)間，根據經(jīng)驗，小型生活污水處理站的調節池HRT≥12h,有利于穩定運行。改造后調節池預曝氣，既可防止雜物沉淀，又能去除一部分COD;同時(shí)，調節池預曝氣以后，可以接受二沉池的硝化液回流，也可以接受好氧池的混合液回流，對去除總氮有效果。運行控制靈活方便，污水站整體采用PLC總控制，間歇曝氣，通過(guò)調試固定曝氣時(shí)間。

(3)采用新型工藝。選擇專(zhuān)利技術(shù)，設計新型接觸氧化池，新型接觸氧化池結構如圖2。污水進(jìn)入中心筒，通過(guò)中心筒深入到接觸氧化池底部，轉向上流，上流的過(guò)程中通過(guò)填料層，填料層厚度為2m，填料上長(cháng)滿(mǎn)微生物。曝氣采用射流曝氣，射流曝氣管通過(guò)套管伸到填料層下，檢修射流曝氣器時(shí)，直接從套管中抽出來(lái)在池頂操作，方便易行。射流曝氣的氣水比為3:1，溶解氧質(zhì)量濃度控制為2.5~3.5mg/L，單個(gè)射流曝氣器的進(jìn)氣量為15~20m3/h，共設計2個(gè)射流曝氣器，射流曝氣器循環(huán)水泵功率為3.0kW。新型接觸氧化池填料為多面空心球，直徑為30~50mm，孔隙率為95%。運行實(shí)踐表明，填料不堵塞，射流泵安裝在接觸氧化池旁半地下通行溝里，噪音小，防凍，檢修方便。工程交付3a多，一直穩定運行。

高效沉淀池采用新型結構，其結構類(lèi)似于接觸氧化池，結構示意如圖3所示。設計有一層填料，填料用不銹鋼篩網(wǎng)固定在上部，填料的材質(zhì)為PP，直徑為30~50mm，填料在篩網(wǎng)之間可以活動(dòng)，不易堵塞。沉淀池底部排泥的時(shí)候，流量很大，幾乎是進(jìn)水量的10倍，靠大流量短時(shí)間的向下流動(dòng)，沖刷填料。該高效沉淀池已經(jīng)運行3a，沒(méi)有出現填料堵塞現象。

同時(shí)，這種新型結構的沉淀池在填料下方會(huì )形成一層高濃度污泥懸浮層，相當于一個(gè)懸浮狀態(tài)的污泥過(guò)濾層，混凝作用很明顯。

(4)后置缺氧池。把原來(lái)的二級接觸氧化池改造為后置缺氧池，在池中布置旋流曝氣器，保持溶解氧質(zhì)量濃度在0.2~0.5mg/L之間，完成缺氧反應?？梢栽诟咝С恋沓爻鏊幫都犹荚?，提高反硝化效率，降低TN濃度。

(5)原羅茨風(fēng)機、砂濾器保留。利用原羅茨風(fēng)機負擔所有地下水池的曝氣風(fēng)量，間歇運行，每小時(shí)曝氣20min，合計每天運行時(shí)間為8h，可以防止池內有沉積，同時(shí)又可以起到氧化作用。改造以后，雖然增加了二次提升和射流曝氣泵，但是羅茨風(fēng)機優(yōu)化后每天僅運行8h，整體系統每天少耗電12kW?h。

6、運行結果

提標改造完成后，2019年6月4日~7月20日的出水主要指標統計分析結果如表3、圖4所示。

7、結語(yǔ)

(1)地埋式一體化布置的污水處理站設計時(shí)，要充分發(fā)揮調節池的調節作用，水深盡量設計在5m以上，有利于保證后續處理設施的有效水深。頂部蓋板設計時(shí)，要考慮檢修方便，入孔、檢修孔要預留大一些。懸掛填料的池子蓋板可以設計成活動(dòng)的，方便更換填料。曝氣頭設計成可提升的旋流曝氣頭，穿過(guò)填料層時(shí)，可設塑料套管，方便曝氣頭上下提升，更換、檢修都很方便。

(2)接觸氧化池在處理低濃度污水時(shí)性能更優(yōu)越，可以不要污泥回流，微生物在填料上菌相豐富，可以同時(shí)去除NH3-N、TN、TP。填料上掛滿(mǎn)活性污泥，剩余污泥量很少，減輕了污泥處理負擔。射流曝氣器方便檢修，適應水深達8m以上，充氧效率接近微孔曝氣器。射流曝氣器以水泵為動(dòng)力，噪音小，水泵檢修方便，該曝氣方式有一定的適用性。

(3)高效沉淀池結構特殊，設計合理，占地少，表面負荷高，去除率高，與接觸氧化池聯(lián)用，無(wú)需污泥回流，方便管理，填料選擇科學(xué)，不易堵塞。

(4)改造后各主要處理構筑物運行過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥量少，減輕了污泥處理負擔。（來(lái)源：(運城市浩漢環(huán)?？萍加邢薰?，山西陽(yáng)光焦化集團股份有限公司）